KR20110069368A - 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극판의 무지부 일부를 절개하고, 복수개의 절개부를 상부로 절곡하여 탭집합부를 형성하는 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전극조립체는 양극집전체의 양면에 양극활물질이 코팅된 양극활물질층 및 상기 양극활물질이 코팅되지 않은 양극무지부가 구비된 양극판; 음극집전체의 양면에 음극활물질이 코팅된 음극활물질층 및 상기 음극활물질이 코팅되지 않은 음극무지부가 구비된 음극판;상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터; 및 상기 양극무지부 및 음극무지부 일부를 절개하여 형성된 복수개의 제1 절개부 및 제2 절개부 각각을 상부로 절곡하여 결합시킨 양극탭집합부와 음극탭집합부로 이루어진 탭집합부를 포함하는 전극조립체를 제공한다. 이러한 구성에 의하여, 극판에 탭을 용접하는 공정을 생략할 수 있으며, 멀티탭으로 형성되어 대형 전지의 동작특성을 만족시킬 수 있다.
이차전지, 무지부, 절개부, 탭집합부

Description

전극조립체 및 이를 이용한 이차전지{Electrode assembly and secondary battery using the same}
본 발명은 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대형 전지의 동작특성을 만족시킬 수 있는 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지에 관한 것이다.
통상적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 핸드폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
특히, 리튬이온 이차전지는 작동전압이 3.7V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.
이러한 리튬이온 이차전지는 일반적으로 양극활물질로 리튬계 산화물, 음극활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 그리고, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬이온 이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 캔형 및 파우치형을 들 수 있다.
캔형 리튬이온 이차전지는, 캔과, 캔의 내부에 수용되는 전극조립체 및 캡조립체를 포함한다.
캔은 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재로 형성될 수 있으며, 그 자체가 단자 역할을 수행하는 것이 가능하다. 또한, 캔은 그 일면이 개구된 상단개구부를 포함하며, 상단개구부를 통해 전극조립체가 수용된다.
그리고, 캡조립체는 캡플레이트와, 절연플레이트와, 터미널플레이트 및 전극단자를 포함하여 구성된다. 캡조립체는 별도의 절연케이스와 결합되어 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉한다.
또한, 전극조립체는 양극판과, 음극판 및 세퍼레이터를 포함한다. 양극판과 음극판은 세퍼레이터가 사이에 개재되어 적층된 후 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취된다.
양극판은 박판의 알루미늄 호일로 된 양극집전체와, 양극집전체의 양면에 코팅된 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 양극활물질층을 포함한다. 그리고, 음극판은 박판의 구리 호일로 된 음극집전체와, 음극집전체의 양면에 코팅된 탄소재를 주성분으로 하는 음극활물질층을 포함한다. 이러한 양극집전체 상에는 양극활물질층이 코팅되지 않은 영역인 양극무지부(positive electrode uncoated area)가 양극판의 양 단부에 각각 형성된다. 이와 마찬가지로, 음극집전체 상에는 음극활물질층이 코팅되지 않은 영역인 음극무지부(negative electrode uncoated area)가 음극판 의 양 단부에 각각 형성된다.
그리고, 양극무지부 및 음극무지부에는 양극탭 및 음극탭이 각각 초음파 용접되어 고정되며, 양극탭 및 음극탭의 단부는 양극집전체 및 음극집전체의 상단부 위로 돌출되도록 고정된다. 이때, 음극탭은 권취가 시작되는 젤리-롤 내측에 위치되고, 양극탭은 권취가 끝나는 젤리-롤 외측에 위치되어 서로 겹쳐지지 않도록 형성된다.
그러나, 이러한 전극조립체는 양극무지부 및 음극무지부 각각에 양극탭 및 음극탭이 각각 초음파 용접되어 고정된 부위는 이종금속이 접합되는 부위이므로, 내부 저항이 증가되어 발열이 증가된다는 문제점이 있다. 또한, 양극탭 및 음극탭이 각각 하나씩 형성되어 있으므로, 이를 대형 전지에 적용하는 경우에는 대형 전지의 동작 특성을 만족시키지 못한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 극판의 무지부 일부를 절개하고, 복수의 절개부를 접어서 탭집합부를 형성하여, 별도의 탭을 부착할 필요가 없는 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 탭집합부를 형성한 멀티탭을 구성하여 대형 전지에 적용할 수 있는 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일측면에 따른 전극조립체는 양극집전체의 양면에 양극활물질이 코팅된 양극활물질층 및 상기 양극활물질이 코팅되지 않은 양극무지부가 구비된 양극판; 음극집전체의 양면에 음극활물질이 코팅된 음극활물질층 및 상기 음극활물질이 코팅되지 않은 음극무지부가 구비된 음극판; 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터; 및 상기 양극무지부 일부를 절개하여 형성된 복수개의 제1 절개부와 상기 음극무지부 일부를 절개하여 형성된 복수개의 제2 절개부를 각각 상부로 절곡하여 결합시킨 양극탭집합부와 음극탭집합부로 이루어진 탭집합부를 포함하는 전극조립체을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에서 상기 양극무지부는 상기 양극집전체 폭 방향의 일측 단부에 형성되고, 상기 음극무지부는 상기 음극집전체 폭 방향의 타측 단부에 형성되어, 상기 양극무지부와 음극무지부에는 상기 양극집전체와 음극집전체의 길이 방향으로 복수개의 제1 절개부와 제2절개부가 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에서 상기 양극활물질 및 음극활물질은 상기 양극집전체 및 음극집전체의 길이 방향으로 간헐 코팅되며, 상기 간헐 코팅된 사이에 제1 절개부 및 제2 절개부가 형성될 수 있다. 여기서 상기 탭집합부의 양극탭집합부와 음극탭집합부는 서로 겹쳐지지 않도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 양극판 및 음극판은 양극활물질층과 상기 음극활물질층만 겹쳐지도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 복수개의 제1 절개부 및 제2 절개부는 권취가 시작되는 내측에서 권취가 끝나는 외측으로 갈수록 점점 길게 이격되어 형성된다.
또한, 본 발명에서 상기 탭집합부는 제1 절개부 또는 제2 절개부가 겹쳐서 형성되며, 상기 탭집합부는 용접 또는 나사체결등에 의하여 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 탭집합부의 양극탭집합부와 음극탭집합부의 하나 이상에는 리드탭이 연결될 수 있다. 상기 리드탭은 상기 탭집합부와 용접 또는 나사체결등에 의하여 결합될 수 있다.
또한, 상기 리드탭은 캡플레이트와 결합하기 위한 나사체결공을 더 구비할 수 있다.
본 발명은 상기의 다양한 실시예를 포함하는 전극조립체를 구비한 이차전지를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 극판에 활물질을 코팅하고, 활물질이 코팅되지 않은 무지부의 일부를 꺾어 접어서 탭집합부를 형성하여, 내부 저항(internal resistance, IR)이 감소될 뿐만 아니라 극판에 탭을 용접하는 공정을 생략할 수 있다.
또한, 이와 같은 탭집합부에 의하여 멀티탭을 형성함으로써, 대형 전지의 동작특성을 만족시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극판을 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양극판 및 음극판 각각의 전극판(10)은 집전체(14)의 길이 방향으로 집전체(14)의 양면에 활물질이 코팅된 활물질층(11)과, 활물질이 코팅되지 않은 무지부(12)가 구비된다. 이때, 활물질은 집전체(14)에 간헐 코팅되어, 활물질층(11)과 무지부(12)가 번갈아가며 형성된다.
이에 의해 형성된 복수개의 무지부(12) 각각에는 무지부(12) 일부가 절개된 절개부(13)가 구비되고, 절개부(13)는 무지부(12)에 붙어있는 부분을 기준으로 접혀지면서 상부로 돌출된다. 여기서, 복수개의 절개부(13)는 추후 전극조립체를 형성할 때 전극탭 역할을 하기 때문에 권취 시 겹쳐지도록 형성되어야 한다.
이를 위해, 전극판(10)은 권취가 시작되는 내측에서 권취가 끝나는 외측으로 갈수록 활물질을 점점 길게 간헐 코팅될 수 있다. 즉, 권취가 시작되는 부분에 코팅된 활물질의 길이가 W1, 무지부를 사이에 두고 이후 코팅된 활물질의 길이가 W2, 다시 무지부를 사이에 두고 이후 코팅된 활물질의 길이가 W3이면, W1<W2<W3로 형성 됨이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체가 권취되기 이전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 양극판(10b)은 양극집전체(14b)의 양면에 양극활물질이 코팅된 양극활물질층(11b) 및 양극활물질이 코팅되지 않은 양극무지부(12b)가 구비된다. 그리고, 음극판(10a)은 음극집전체(14a)의 양면에 음극활물질이 코팅된 음극활물질층(11a) 및 음극활물질이 코팅되지 않은 음극무지부(12a)가 구비된다. 음극무지부(12a) 및 양극무지부(12b) 각각에는 제1 절개부(13a) 및 제2 절개부(13b)가 형성되어, 제1 절개부(13a) 및 제2 절개부(13b)를 접어서 상부로 돌출되도록 함으로써, 양극탭 및 음극탭으로 이용할 수 있다.
그리고, 음극판(10a)과 양극판(10b)의 일측 사이와, 양극판(10b)의 타측에 제1 세퍼레이터(20a) 및 제2 세퍼레이터(20a)가 각각 위치되어, 음극판(10a)과 양극판(10b) 사이를 상호 절연시킨다. 또한, 제1 세퍼레이터(20a) 및 제2 세퍼레이터(20b)는 음극판(10a)과 양극판(10b) 간에 활물질 이온이 교환될 수 있도록 한다. 이러한 제1 세퍼레이터(20a) 및 제2 세퍼레이터(20b)는 전극조립체가 수축 및 팽창되더라도 음극판(10a)과 양극판(10b) 사이를 완전히 절연할 수 있도록 충분한 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 양극활물질 및 음극활물질은 음극집전체(14a) 및 양극집전체(14b)의 길이 방향으로 간헐 코팅되며, 간헐 코팅된 사이에는 음극무지부(12a) 및 양극무지부(12b)가 형성된다. 음극무지부(12a) 및 양극무지부(12b) 각각에는 제1 절개 부(13a) 및 제2 절개부(13b)가 구비되어, 이를 접어서 상부로 돌출시킴에 의해 양극탭들 및 음극탭들이 형성될 수 있다.
캔 또는 파우치와 같은 외장재에 수용되는 전극조립체는 양극판(10b)과 세퍼레이터(20a,20b) 및 음극판(10a)을 단순히 순차적층하거나 순차적층한 뒤 권취하여 형성될 수 있다.
양극판(10b)은 시트 형상의 양극집전체(14b)와, 양극집전체(14b)의 양면에 도포되는 양극활물질을 구비한다. 그리고, 음극판(10a)은 시트 형상의 음극집전체(14a)와, 음극집전체(14a) 양면에 도포되는 음극활물질을 구비한다. 또한, 제1 세퍼레이터(20a) 및 제2 세퍼레이터(20b)는 양극판(10b)과 음극판(10a) 사이 및 양극판(10b)의 일측에 위치하며 이들 간의 전기적 단락을 방지하고 리튬이온의 이동을 허용하도록 구비된다.
양극활물질은 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4 또는 LiNi1 -x-yCoxMyO2(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속) 등의 금속 산화물로 대표되는 리튬함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물을 모두 사용할 수 있다. 그리고, 음극활물질은 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금일 수 있다.
또한, 음극집전체(14a) 및 양극집전체(14b)는 스테인레스 강, 니켈, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 효율 극대화를 위해 양극집전체(14b)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 으로 형성되고, 음극집전체(14a)는 구리 또는 구리 합금으로 형성될 수 있다. 세퍼레이터(20a,20b)의 재질로는 폴리올레핀계 고분자막 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체가 권취된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체가 권취된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 음극판(10a), 세퍼레이터(20a,20b), 양극판(10b)이 순차적으로 적층된 상태로 권취된 전극조립체는 복수개의 제1 절개부 또는 음극탭집합부(13a) 및 제2 절개부 또는 양극탭집합부(13b)를 접어서 상부로 돌출시킴에 의해 각각 양극탭집합부와 음극탭집합부로 이루어진 탭집합부(13)를 형성한다. 여기서 상기 음극무지부(12a) 쪽에 음극탭집합부(13a)가 형성되고 타측에 양극탭집합부(13b)가 형성된다. 여기서 도면부호 13a, b는 각각 음극탭집합부와 양극탭집합부로 표시되거나, 또는 제1절개부 또는 제2절개부로 혼용하여 사용하기로 한다.
그리고, 이러한 음극탭들 및 양극탭들은 각각 겹쳐지도록 권취되어, 초음파 용접 등의 용접 또는 나사체결등에 의해 고정될 수 있다. 또한, 양극탭들 및 음극탭들은 서로 겹쳐지지 않도록 권취된다. 도 3a를 참조하면, 음극탭들 및 양극탭들은 전극조립체의 측면에 각각 위치하도록 권취될 수 있으며, 도 3b를 참조하면, 정면에서 볼 때 음극탭들은 앞쪽에서 겹쳐지도록 권취되고, 양극탭들은 뒤쪽에서 겹쳐지도록 권취될 수 있다. 물론, 음극탭들과 양극탭들의 위치가 바뀌어도 상관없 다. 즉, 음극탭들 및 양극탭들은 서로 이격될 수 있는 어느 위치에든 형성 가능하다. 도면번호 30은 마감테이프를 나타낸다.
여기서, 음극판(10a) 및 양극판(10b)은 권취가 시작되는 내측에서 권취가 끝나는 외측으로 갈수록 활물질이 점점 길게 간헐 코팅되어 있으므로, 권취됨에 따라 음극무지부들(12a) 및 양극무지부들(12b)이 각각 겹쳐지도록 형성될 수 있다.
이와 같이, 복수개의 전극탭(13a,13b)이 겹쳐지는 멀티탭 형태로 형성됨으로써, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체는 대형 전지에 적용 가능하다.
도 4a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양극판을 나타내는 평면도이고, 도 4b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 음극판을 나타내는 평면도이다.
도 4a는 양극판(40a)을 나타내며, 양극집전체(44a)의 폭 방향의 일측 단부에는 양극무지부(42a)가 형성된다. 그리고, 도 4b는 음극판(40b)을 나타내며, 음극집전체(44b)의 폭 방향의 타측 단부에는 음극무지부(42b)가 형성된다. 이러한 양극무지부(42a) 및 음극무지부(42b) 각각에는 집전체(44a,44b)의 길이 방향으로 복수개의 제1 절개부(43a) 및 제2 절개부(43b)가 이격되며 형성될 수 있다.
이때, 복수개의 제1 절개부(43a) 및 제2 절개부(43b)는 권취가 시작되는 내측에서 권취가 끝나는 외측으로 갈수록 점점 길게 이격되며 형성될 수 있다. 즉, 권취가 시작되는 부분에 형성된 절개부(43a,43b)와 두번째 형성된 절개부(43a,43b) 사이가 h1, 두번째 형성된 절개부(43a,43b)와 세번째 형성된 절개부(43a,43b) 사이가 h2, 세번째 절개부(43a,43b)와 네번째 절개부(43a,43b) 사이가 h3이면, h1<h2<h3로 형성됨이 바람직하다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체가 권취되기 이전의 상태를 나타내는 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체가 권취되기 이전의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 양극판(40a)은 양극집전체(44a)의 양면에 양극활물질이 코팅된 양극활물질층(41a) 및 일측 단부에 양극활물질이 코팅되지 않은 양극무지부(42a)가 구비된다. 그리고, 음극판(40b)은 음극집전체(44b)의 양면에 음극활물질이 코팅된 음극활물질층(41b) 및 타측 단부에 음극활물질이 코팅되지 않은 음극무지부(42b)가 구비된다. 양극무지부(42a) 및 음극무지부(42b) 각각에는 제1 절개부(43a) 및 제2 절개부(43b)가 길이 방향으로 이격되며 형성되어, 제1 절개부(43a) 및 제2 절개부(43b)를 접어서 상부로 돌출되도록 함으로써, 양극탭 및 음극탭으로 이용할 수 있다. 그리고, 양극판(40a)과 음극판(40b)의 일측 사이와, 양극판(40a)의 타측에 제1 세퍼레이터(50a) 및 제2 세퍼레이터(50b)가 각각 위치되어, 양극판(40a)과 음극판(40b) 사이를 상호 절연시킨다.
이러한 양극판(40a) 및 음극판(40b)은 양극활물질층(41a)과 음극활물질층(41b)만 겹쳐지도록 형성될 수 있다. 즉, 양극판(40a)과 음극판(40b) 및 세퍼레이터(50a,50b)가 겹쳐진 상태에서 길이 방향의 양측 단부에는 각각 양극무지부(42a) 및 음극무지부(42b)가 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 제1 절개부(43a) 및 복수개의 제2 절개부(43b)는 권취가 시작되는 내측에서 권취가 끝나는 외측으로 갈수록 점점 길게 이격되며 형성될 수 있다.
도 6a~6d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체가 권취된 상태를 나타 내는 사시도이다.
먼저, 도 6a을 참조하면, 양극무지부(42a)에 형성된 복수개의 제1 절개부 또는 양극탭집합부(43a)를 접어서 상부로 돌출시킴에 의해 양극탭들이 일측 단부에서 겹쳐지도록 권취되고, 복수개의 제2 절개부 또는 음극탭집합부(43b)를 접어서 상부로 돌출시킴에 의해 음극탭들이 타측 단부에서 겹쳐지도록 권취될 수 있다. 이때 복수개의 제1 절개부(43a) 및 제2 절개부(43b)는 각각 양극판(40a) 및 음극판(40b)의 양단부에 길이 방향으로 복수개가 형성되어 있으므로, 전극조립체가 권취된 형태가 드러나는 면과 수직되는 방향으로 돌출된다.
또한, 복수개의 제1 절개부(43a)를 접어서 상부로 절곡 또는 돌출시킴에 의해 형성된 양극탭들 및 복수개의 제2 절개부(43b)를 접어서 상부로 절곡 또는 돌출시킴에 의해 형성된 음극탭들은 각각 용접 또는 나사체결에 의해 고정될 수 있다.
도 6b는 이와 같은 복수개의 제1 절개부 또는 양극탭집합부(43a)와 복수개의 제2 절개부 또는 음극탭집합부(43b)가 선단에서 용접에 의하여 결합고정되어 탭집합부(43)를 형성한 상태를 도시한다.
도 6c는 또한, 복수개의 제1 절개부 또는 양극탭집합부(43a)와 복수개의 제2 절개부 또는 음극탭집합부(43b)가 선단에서 나사(45)로 체결되어 결합된 상태를 도시한다.
도 6d는 복수개의 제1 절개부 또는 양극탭집합부(43a)와 복수개의 제2 절개부 또는 음극탭집합부(43b)가 각각 선단에서 용접에 의하여 결합되어 탭집합부(43)를 형성하고 이 선단부위에 별도의 리드탭(47)이 추가로 용접에 의하여 고정된 상 태를 도시한다. 이 리드탭(47)에는 별도의 나사체결공(46)이 구비되어 캡조립체(미도시)에 고정될 수 있다.
도 6e는 복수개의 제1 절개부 또는 양극탭집합부(43a)와 복수개의 제2 절개부 또는 음극탭집합부(43b)의 선단에 별도의 리드탭(47)이 추가로 위치하고 상기 탭집합부(43)와 리드탭(47)이 함께 나사(45)로 결합 고정된 상태를 보여준다. 또한, 이 리드탭(47)에는 별도의 나사체결공(46)이 구비되어 캡조립체(미도시)에 고정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체가 캔에 수용된 상태를 나타내는 개략적인 분해사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지는 전극조립체(도면부호 미기재), 캔(10) 및 캡조립체(20)를 포함한다. 그리고 전극조립체와 캡조립체(20) 사이에 별도의 절연케이스(미도시)가 구비될 수 있음은 물론이다. 상기 캡조립체(20)은 캡플레이트(미도시)를 포함하여 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.
도 7에서 캔(10)에 삽입된 전극조립체는 제2 실시예에 해당하는 전극조립체를 일예를 들어 설명하였으나, 제1 실시예 또는 제3실시예의 전극조립체가 삽입될 수 있다.
상기 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 절개부에 의해 형성된 음극탭집합부(13a) 및 제2 절개부에 의해 형성된 양극탭집합부(13b)은 전극조립체 상단부로 돌출된다. 이때, 전극조립체에서 음극탭들(13a)과 양극탭들(13b)은 소정 거리 이격되도록 형성되어 전기적으로 절연되며, 캔(10)의 개구된 방향으로 인출된다. 이 를 위해 음극탭집합부(13a) 및 양극탭집합부(13b)로 이루어진 탭집합부(13)의 선단에는 별도의 리드탭(17)이 용접에 의하여 고정되어 있다. 그리고 이 리드탭(17)에는 나사체결공(16)이 형성되어 이 리드탭(17)의 나사체결공(16)과 캡조립체(20)의 개구(21)에 나사(22)가 관통되어 탭집합체(13)와 캡조립체(13)가 상호 고정될 수 있다. 여기서 캔(10)은 개구된 일측으로 전극조립체를 수용하며, 캔(10)의 수평 단면은 모서리가 둥글게 처리된 사각 형상으로, 한 쌍의 단변부(10a)와 한 쌍의 장변부(10b)를 포함한다. 캔(10)의 수평 단면 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 도시되지는 않았으나, 캔(10)의 수평단면형상은사각형상또는타원형상으로형성될수있음은물론이다. 캔(10)은 금속재로, 바람직하게 가볍고 연성이 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 캔(10)은 딥드로잉 방식을 이용하여 용이하게 제작할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극판을 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체가 권취되기 이전의 상태를 나타내는 사시도.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체가 권취되기 이전의 상태를 나타내는 사시도.
도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체가 권취된 상태를 나타내는 사시도.
도 4a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양극판을 나타내는 평면도.
도 4b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 음극판을 나타내는 평면도.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체가 권취되기 이전의 상태를 나타내는 사시도.
도 5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체가 권취되기 이전의 상태를 나타내는 평면도.
도 6a~6e는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체가 권취된 상태를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체가 캔에 수용된 상태를 나타내는 분해사시도.

Claims (14)

  1. 양극집전체의 양면에 양극활물질이 코팅된 양극활물질층 및 상기 양극활물질이 코팅되지 않은 양극무지부가 구비된 양극판;
    음극집전체의 양면에 음극활물질이 코팅된 음극활물질층 및 상기 음극활물질이 코팅되지 않은 음극무지부가 구비된 음극판;
    상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터; 및
    상기 양극무지부 일부를 절개하여 형성된 복수개의 제1 절개부와 상기 음극무지부 일부를 절개하여 형성된 복수개의 제2 절개부를 각각 상부로 절곡하여 결합시킨 양극탭집합부와 음극탭집합부로 이루어진 탭집합부를 포함하는 전극조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양극무지부는 상기 양극집전체 폭 방향의 일측 단부에 형성되고, 상기 음극무지부는 상기 음극집전체 폭 방향의 타측 단부에 형성되어, 상기 양극무지부와 음극무지부에는 상기 양극집전체와 음극집전체의 길이 방향으로 복수개의 제1 절개부와 제2절개부가 이격되어 형성되는 전극조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양극활물질 및 음극활물질은 상기 양극집전체 및 음극집전체의 길이 방향으로 간헐 코팅되며, 상기 간헐 코팅된 사이에 제1 절개부 및 제2 절개부가 형 성되는 전극조립체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 양극판 및 음극판은 양극활물질층과 상기 음극활물질층만 겹쳐지도록 형성되는 전극조립체.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 절개부 및 제2 절개부는 권취가 시작되는 내측에서 권취가 끝나는 외측으로 갈수록 점점 길게 이격되며 형성되는 전극조립체.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 탭집합부의 양극탭집합부와 음극탭집합부는 서로 겹쳐지지 않도록 형성되는 전극조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탭집합부는 제1 절개부 또는 제2 절개부가 겹쳐서 형성되는 전극조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탭집합부는 용접에 의하여 결합되는 전극조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탭집합부는 나사로 체결되어 결합되는 전극조립체.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 탭집합부의 양극탭집합부와 음극탭집합부의 하나 이상에는 리드탭이 연결되는 전극조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리드탭은 상기 탭집합부와 용접되어 결합되는 전극조립체.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 리드탭은 상기 탭집합부와 나사로 체결되어 결합되는 전극조립체.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 리드탭은 캡플레이트와 결합하기 위한 나사체결공을 더 구비하는 전극조립체.
  14. 양극판과 음극판 및 그 사이에 세퍼레이터가 개재된 전극조립체와, 상기 전극조립체가 수용되는 캔과, 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡플레이트와 상기 캡플레이트에 형성되는 단자통공에 절연되어 삽입되는 전극단자를 구비하는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서,
    상기 전극조립체는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 것을 특징으로 하는 이차전지.
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